Resumen
Introducción
Después de la cirugía de cadera, es la decisión del ortopedista permitir que soporte de peso completo para prevenir complicaciones o prescribir el soporte de peso parcial para el crecimiento óseo o la consolidación de fracturas. Si bien se conocen la mayoría de las condiciones de carga en la articulación de la cadera durante las actividades de la vida diaria, no está claro cuán exigentes son los ejercicios fisioterapéuticos. Se han establecido recomendaciones para la rehabilitación clínica, pero estas pautas varían y no se han confirmado científicamente. El objetivo de este estudio fue proporcionar una base para las recomendaciones prácticas mediante la determinación de las fuerzas de contacto de las articulaciones de la cadera y los momentos que actúan durante las actividades fisioterapéuticas.
Métodos
Las cargas de contacto de las articulaciones se midieron telemétricamente en 6 pacientes usando endoprótesis de cadera instrumentadas. La fuerza de contacto de cadera resultante, el par alrededor del tallo del implante y el momento de flexión en el cuello se determinaron para 13 ejercicios fisioterapéuticos comunes, clasificados como soporte de peso, isométrico, brazo largo o ejercicios dinámicos, y se compararon con las cargas durante la caminata.
Resultados
Con valores máximos de hasta 441%BW, los ejercicios de soporte de peso causaron las fuerzas más altas entre todos los ejercicios; En algunos pacientes los excedieron durante la caminata. Durante las contracciones isométricas voluntarias, las cargas máximas variaron ampliamente y potencialmente alcanzaron niveles altos, dependiendo de la intensidad de la contracción. Los brazos de palanca largos y los ejercicios dinámicos causaron cargas que se distribuyeron alrededor del 50% de ellos durante la caminata.
Conclusión
Los ejercicios de soporte de peso deben evitarse o manejarse con cautela dentro del período postoperatorio temprano. Las cargas de la articulación de la cadera durante los ejercicios isométricos dependen en gran medida de la intensidad de contracción. No obstante, la mayoría de los ejercicios fisioterapéuticos parecen no ser peligrosos cuando se consideran las magnitudes de carga, a pesar de que las cargas eran mucho más altas de lo esperado. Al decidir entre el soporte parcial y completo de peso, los médicos deben considerar las cargas en relación con las causadas por actividades de la vida diaria.
Introducción
Después de la cirugía de cadera, como la artroplastia de cadera total (THA), las osteotomías o la osteosíntesis de fracturas femorales proximales, fisioterapia y movilización generalmente comienzan en el primer día postoperatorio. La movilización temprana conduce a una recuperación más rápida y reduce las complicaciones debido al reposo en cama, como la trombosis o la neumonía (1), (2). Al mismo tiempo, muchos pacientes de edad avanzada no pueden caminar con un soporte de peso parcial debido a la resistencia insuficiente del brazo o un mal control del cuerpo (3), (4); Por lo tanto, muchos cirujanos permiten el soporte temprano de peso completo.
La pregunta se ha abordado si el soporte de peso completo inmediato es perjudicial para el crecimiento óseo en las superficies. Cuando los tallos de implantes no cementados carecen de estabilidad primaria, pueden ocurrir micromotiones en la interfaz del tallo óseo con cargas altas (5) y perjudicar la fijación a largo plazo. Los estudios demostraron que el crecimiento óseo en las superficies porosas disminuye con el aumento de la micromoción: cuanto mayor es el movimiento entre el hueso y el implante, más la fijación del implante está dominada por tejidos fibrosos en lugar de hueso esponjoso (6), (7). Como resultado, por un lado, la falta de estabilidad primaria requiere un soporte de peso parcial por hasta 12 semanas para garantizar el crecimiento óseo adecuado. Por otro lado, el diseño de implantes, los materiales de recubrimiento y las técnicas de implantación han mejorado sustancialmente en las últimas décadas, aumentando la estabilidad principal de los tallos no cementados (8)–(11)lo que indica que el soporte de peso parcial no es esencial para el crecimiento óseo. Debido a los argumentos controvertidos, no existe un consenso entre los cirujanos ortopédicos, si permitir el soporte de peso completo temprano, y las recomendaciones varían en la práctica clínica desde un peso inmediato sin restricciones hasta el peso parcial o incluso de los pies durante varias semanas. (4), (12)–(14).
Para las osteotomías o las fracturas de cuello femoral estabilizadas quirúrgicamente, la estabilidad primaria de la osteosíntesis es decisiva para la consolidación de fracturas. Dependiendo de la ubicación y la complejidad de la fractura, las fuerzas o momentos de flexión y flexiones pueden retrasar o incluso obstaculizar la unión ósea (15), (16). Para las fracturas femorales inter y pertrocantéricas, se han informado tasas de falla del 10 y 40% (17). Por lo tanto, el objetivo de cualquier intervención quirúrgica es proporcionar una fijación estable para permitir una carga de peso total durante las actividades de la vida diaria. En algunos casos, esto no se puede lograr o la capacidad de peso de la fijación es cuestionable.
Sin embargo, evitar cargas altas en el sitio de fractura o la interfaz de techo hueso a lo largo de las primeras semanas postoperatorias parece ser beneficioso para la curación ósea óptima. Una clasificación justificada para los niveles de carga ‘altos’ o ‘bajos’ depende del implante investigado, la situación de la fractura, la enfermedad y varios otros factores; Por lo tanto, no se puede generalizar. Sin embargo, es imposible proporcionar general umbrales exactos para fuerzas o momentos que son perjudiciales para la osteoartritis o el resultado de intervenciones quirúrgicas. La mayoría de los estudios que probaron la estabilidad principal de los implantes utilizaron magnitudes de fuerza basadas en los hallazgos de Bergmann (18), (19). Como la estabilidad principal depende de varios factores, los niveles de carga tolerables tendrían que definirse individualmente. Aquí, las cargas altas se consideran las que sobrecargan las estructuras musculoesqueléticas circundantes y, por lo tanto, dan como resultado un posible daño. Particularmente durante las actividades más frecuentes de la vida diaria (ADL), que incluyen caminar, pararse y subir o bajar escaleras, cargas altas cíclicas o permanentes pueden ser perjudiciales. Anterior in vivo Las investigaciones han medido las fuerzas de contacto de cadera máxima de aproximadamente el 250% del peso corporal del paciente (BW) durante los momentos de caminata y torsional de 1.6% BWM alrededor del eje del implante (18). Durante el tropiezo, se midieron fuerzas de casi 900%BW (20). Mientras que se conocen las condiciones de carga durante la mayoría de ADL, no está claro cuán exigentes son los ejercicios fisioterapéuticos. Solo un estudio investigó las fuerzas de contacto de la cadera durante la fisioterapia (21)que se midieron telemétricamente utilizando un implante articular instrumentado. Los datos se recopilaron en solo un paciente y las situaciones de carga no se definieron con precisión.
El objetivo de este estudio fue aumentar este conocimiento midiendo sistemáticamente las cargas de contacto de la cadera durante los ejercicios fisioterapéuticos. in vivo en una cohorte de 6 pacientes. Este estudio se centra en la fuerza de contacto articular resultante, los momentos de flexión en el cuello femoral y el par alrededor del eje del tallo del implante, ya que estos son los tres factores mecánicos más importantes para THA, osteotomías, fracturas del cuello femoral y coxarthrosis (19).
Materiales y métodos
Sujetos
Se investigaron seis pacientes (5 hombres, 1 mujeres, edad media de 58 ± 7 años, masa corporal 86 ± 6 kg, altura 174 ± 5 cm) con endoprótesis de cadera instrumentadas. En cada paciente, se confirmó la osteoartritis de cadera avanzada y se administraron indicaciones para el reemplazo total de cadera. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética de Charité bajo el número de registro EA2/057/09 y se registró con el ‘Registro de ensayos clínicos alemanes’ (DRKS00000563). Todos los pacientes dieron su consentimiento informado por escrito antes de participar en este estudio.
Ejercicios fisioterapéuticos
Antes de las evaluaciones realizadas para este estudio, medimos repetidamente las fuerzas máximas durante los ejercicios dentro del primer año postoperatorio para investigar posibles cambios con el tiempo. No se observaron tales cambios, como se muestra en las mediciones de muestra proporcionadas en la base de datos www.orthoload.com. Por lo tanto, presentamos datos de los puntos de tiempo cuando los pacientes pudieron realizar los ejercicios sin dolor. El sujeto #4 informó dolor en la cadera contralateral durante el ejercicio #4; Por lo tanto, se excluyó del análisis para este paciente. Las mediciones finalmente seleccionadas y evaluadas se tomaron entre los 5th y 12th Mes postoperatorio, excepto del Ejercicio #11 con datos tomados de los 4th Semana postoperatoria.
Todos los pacientes siguieron un protocolo de investigación que incluía 13 ejercicios fisioterapéuticos comunes (Tabla 1) que se realizaron en una tabla de terapia. La selección incluyó ejercicios de soporte de peso con cadenas cinéticas cerradas (Ejercicios#1 -#4), ejercicios isométricos en los que se instruyó al paciente a contraer activamente sus músculos (#5 -#7), ejercicios con la fuerza que actúa en un brazo de palanca largo (#8,#9) y ejercicios dinámicos simples en la posición supina (#10 -#13). Las instrucciones fueron dadas por un fisioterapeuta experimentado que también se aseguró de que todos los ejercicios se realizaran correctamente sin movimientos compensacionales que pudieran influir en las cargas de actuación.
Cada paciente repitió los ejercicios fisioterapéuticos 8 veces. La primera y última repetición se excluyeron de la evaluación; La primera porque las instrucciones verbales ralentizaron el movimiento y el último porque los pacientes tendían a realizarlo más rápido. Como resultado, se incluyeron 6 repeticiones en el análisis. Cada sujeto también caminaba 5 veces a lo largo de una pasarela de 10 m en terreno nivelado y se analizaron los datos de 10 ciclos de caminata.
Implantes instrumentados
El in vivo Las fuerzas y los momentos se midieron utilizando implantes de cadera instrumentados con una fuente de alimentación inductiva y transmisión de datos telemétricos. Implantes estándar clínicamente probados (Tipo CTW, Merete Medical GmbH, Berlín, Alemania) con un tallo de titanio y AL de 32 mm2O3 La cabeza de cerámica estaba equipada con 6 medidores de tensión internos para medir las deformaciones en el cuello del implante. Al aplicar cargas y procedimientos de calibración complejos, se calcularon 3 componentes de fuerza y 3 momento a partir de las deformaciones con una precisión del 1–2%. Todas las fuerzas y momentos se normalizaron al peso corporal del paciente y se informan como %BW y %BM*m, respectivamente. Los datos de los implantes en el lado izquierdo se reflejaron en el lado derecho. Se han descrito más detalles anteriormente (22).
Sistemas de coordenadas
Las fuerzas y los momentos se midieron en el sistema de implantes x ‘, y’, z ‘, centrados en el medio de la cabeza (Figura 1). El plano x ‘/z’ está formado por el cuello del implante y el eje largo del fémur. El componente de fuerza Fincógnita′ actúa lateralmente, FY′ anterior y –fz′ distalmente a lo largo del eje fémur. Fresonancia es la fuerza resultante, que consta de los 3 componentes. Los componentes del momento mincógnita′MY′y mz′ Gire a la derecha alrededor de los ejes X ‘, Y’ y Z ‘.
Vista desde posterior. El momento torsional maturdir gira el implante hacia atrás alrededor de su eje de tallo. El momento de flexión mdoblar Actúa en el medio del cuello femoral. α = ángulo CCD.
Cargas evaluadas
Se evaluaron tres tipos de cargas (Figura 1)
- El momento torsional maturdir actúa alrededor del eje de tallo del implante y gira el implante hacia adentro cuando es positivo. Con α = 45 ° es el ángulo entre los ejes del tallo y el cuello del implante, y L es la longitud del cuello del implante, dada por la distancia entre el centro de la cabeza del implante y el punto de intersección del eje del cuello y el eje del eje del implante, Maturdir se calcula mediante la siguiente ecuación:(2)
- El momento de flexión mdoblar Actúa en el medio del cuello femoral, perpendicular al eje del cuello:(3)con
N es la distancia entre el centro de la cabeza y el medio del cuello femoral y es igual a L/2. La dirección de mdoblar no se informa aquí.
Análisis de patrones de carga de tiempo
Los patrones de carga de tiempo de Fresonancia, METROaturdir y mdoblar fueron promediados durante todo el ejercicio. Un algoritmo dinámico de deformación de tiempo (23) fue utilizado para deformarse …
